Internettets knudepunkter har svært ved at følge med, når brugernes båndbredde hele tiden skal forøges.
Det betyder, at brugerne ikke får den båndbredde, de har betalt for, og at de overbelastede systemer sluger strøm som aldrig før.
Systemet skal gøres simplere og mere effektivt for at kunne nedsætte strømforbruget og øge hastigheden. På DTU Fotonik er et forskerhold på sporet af en løsning, men udsigterne til en internet-revolution er stadig lange.
Nettet skal lære af postvæsenet
Et af internettets store problemer i dag er strømforbruget. Overalt i verden står servere, hubs og switches og får elmålere til at snurre.
For få uger siden fortalte de danske medier om, hvordan en tredjedel af den strøm, der bruges, når du surfer på internettet, bruges uden for hjemmets fire vægge. Det er dette 'skjulte' strømforbrug, der kan skæres kraftigt i.
Strømforbruget skyldes, at internettets knudepunkter, i form af hubs og switches, i dag er forældede. De er bygget til en tid, hvor det i sig selv var en bedrift at få sendt data fra et sted til et andet, og hvor hastigheden ikke betød det store.
I dag er hastigheden vigtig, og derfor må de gammeldags apparater køre på højtryk. Det resulterer i flaskehalse på båndbredden og et stort forbrug af elektricitet. Internettets gamle knudepunkter gør med andre ord arbejdet for omstændeligt. Professor Lars Dittmann, der leder projektet, forklarer:
»På internettet håndterer man hver enkelt lille konvolut hver for sig. Selv postvæsenet har jo fundet ud af, at hvis man har meget, der skal det samme sted hen, så skal det ned i en stor sæk med en label på, hvor der for eksempel står Århus eller London. På internettet stopper man ved hvert eneste vejkryds og tømmer sækken for at se, hvilken retning hvert enkelt brev skal. Derfor bruges der meget unødig tid og energi på internettet i dag. Vi skal finde en løsning, der kan pakke vores data i en sæk og sende hele sækken den rigtige vej.«
Hastighed æder strømbesparelse
Lars Dittmann er tilbageholdende med at love de store strømbesparelser, når en ny type netværk kommer til at køre. Forventningen er nemlig, at behovet for båndbredde vil blive ved med at stige, og jo hurtigere nettets knudepunkter skal arbejde, jo hurtigere får de elmåleren til at snurre.
På internettet håndterer man hver enkelt lille konvolut hver for sig. Selv postvæsenet har jo fundet ud af, at hvis man har meget, der skal det samme sted hen, så skal det ned i en stor sæk med en label på, hvor der for eksempel står Århus eller London. På internettet stopper man ved hvert eneste vejkryds og tømmer sækken for at se, hvilken retning hvert enkelt brev skal.
Professor Lars Dittmann
Det kan betyde, at internettet på trods af fornyelsen bruger den samme mængde elektricitet som i dag, bare med en højere båndbredde. Det svarer til at udskifte sin bil med en mere brændstoføkonomisk model for derefter at give den nye bil et ekstra tryk på speederen, så brændstoffet stadig bliver brugt.
Gradvis internetrevolution
Umiddelbart efter årtusindeskiftet begyndte professor Lars Dittmann fra DTU Fotonik sammen med sit forskerhold at lede efter en ny måde at strukturere internettet på. Forskerholdet så snart, at de måtte foreslå en reel udskiftning af det eksisterende internet. Lars Dittmann forklarer:
»Vi prøvede at gøre et kvantespring, der ville simplificere netværket meget. Det faldt på et tidspunkt, hvor folk ikke havde ressourcer til at tænke særlig langsigtet. Derfor fokuserer vi nu på at gå ad mellemvejen og komme med nogle måder, vi kan simplificere det eksisterende netværk på.«
Det eksisterende netværk kan blandt andet gøres simplere ved at nedsætte antallet af store knudepunkter. I Danmark kan det for eksempel betyde, at antallet af store knudepunkter i internettets struktur skal nedsættes fra de nuværende 5.000 til bare 500. Det er endnu ikke muligt at lave en total udskiftning af internettet, men allerede i dag findes der teknologier, der kan gøre internettet mere effektivt.
Fornyelse kræver satsning
»Al transmission i denne her slags netværk foregår i dag som optiske signaler, men i dag skal signalet gøres elektrisk i hvert enkelt knudepunkt, for at det kan analyseres og sendes videre. Man bruger utrolig meget energi på at konvertere de optiske lysglimt til elektriske signaler, men vi kan endnu ikke gøre hele netværket optisk, for der mangler stadig en masse pålidelige optiske komponenter,« fortæller Lars Dittmann
Når internettets centrale knudepunkter bliver erstattet med optiske dele, og antallet af knudepunkter bliver reduceret, vil det betyde en forenkling af systemet. Det vil gavne strømforbruget, øge hastigheden og endelig gøre netværkets fysiske dele mere stabile.
Princippet er, at et mere simpelt netværk sjældnere bryder ned. Internettets fremtidige udvikling er dog endnu ukendt, da en fornyelse kræver satsninger fra industrien, internationalt samarbejde og politisk vilje.
Lars Dittmann anslår, at de første ændringer tidligst kan være klar om ti år. Til den tid anslår han, at de nye teknologier vil kunne halvere internettets strømforbrug.
Artiklen er lavet i samarbejde med Danmarks Tekniske Universitet
